[发明专利]一种非圆磨削加工轮廓精度的控制方法

说明书

技术领域

本发明属于机械加工方法类。

背景技术

非圆磨削(如凸轮、偏心圆的磨削)加工是机械加工中常见的一种磨削技术，其与圆柱件加工的最大区别在于磨床的工件转盘旋转时，砂轮架在导轨带动下与工件旋转作严格的插补运动，在圆柱加工中只要测量工件直径(内孔或外圆)，并加以控制就可以完成精确加工，而在非圆加工中不仅要控制工件的大小，更难的是控制工件的轮廓精度。现有传统非圆磨削中，一般先对工件进行加工，然后对加工后的工件进行轮廓检测，测得工件在每个角度上的轮廓误差值，然后根据该数值组重新设置加工程序，用重置后的加工程序重新加工工件，每个工件都要重复磨、测、磨的工作循环，才能使每个工件获得高精度的非圆轮廓。该方法存在几个问题：第一，测量机构复杂，价格昂贵；第二，需停机检测然后重磨，影响加工效率；第三，测量机构由于较为复杂，容易出故障。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术不足，提供一种简单方便、成本低、效率高、并能获得高精度轮廓的非圆磨削加工轮廓精度的控制方法。

本发明采用如下技术方案：

一种非圆磨削加工轮廓精度的控制方法，其特征在于：先采用传统技术通过磨、测、磨的方法加工初始工件，并记录初始工件测后磨削的加工程序，在后续工件加工过程中针对砂轮中心与工件回转中心高度差变化引起的误差结合初始工件测后磨削的加工程序进行程序修正。

本发明设置一套测量机构，先测量出初始工件加工前回转中心与砂轮中心的高度差，在后续工件加工前，测量回转中心与砂轮中心的高度差与初始工件加工前回转中心与砂轮中心的高度差的变化值，然后将该变化值输入计算机结合初始工件的测后磨削的加工程序重新修正加工程序，用修正后的加工程序加工后续工件，即获得高精度的非圆轮廓。

因为影响非圆磨削轮廓精度的因素很多(包括工件转盘的跳动误差、数控系统的控制误差、工件安装夹具的误差、砂轮与工件回转中心高度变动引起的误差等等)，现有技术是将所有因素引起的误差在加工后一并测量轮廓误差，然后再修正加工程序并重新加工，基于除去由于热变形等原因工件回转中心与砂轮中心的高度差变化会引起较大的工件轮廓误差波动外，其它因素影响非圆磨削轮廓精度比较稳定，所以只要砂轮与工件回转中心高度差变化值引起的工件轮廓误差波动能够得到控制，即可加工出高精度的非圆轮廓。本发明当机床运行过程中产生热变形致使工件回转中心和砂轮中心高度差产生变化时，测量机构能及时地将高度差变化值重新输入计算机，设置新的加工程序以适应不断变化的两中心高度差的变化，从而精确控制非圆磨削轮廓精度。

本发明由于只需对初始工件进行磨、测、磨的工作循环，而无需对每个后续工件都重复磨、测、磨的工作循环，初始工件可以采用机外测量，机床本身可以不带昂贵的轮廓误差测量机构，仅用结构简单、成本较低的高度差测量机构，经济性好，不易出故障，加工方便，效率高。

附图说明

图1为本发明实施例示意图。

具体实施方式

如图1所示实施例，一种非圆磨削加工轮廓精度的控制方法，具体是：

A、在磨床工件转盘1上装一长度测头2，长度测头2运动方向与转盘1高度方向一致，在砂轮架4上砂轮中心高度位置装一被测平板3，根据长度测头2和被测平板3的安装位置确定一工件转盘1和砂轮架4的相对位置为测量位置；

B、将工件固定在机床的工件转盘1上，先测量出工件回转中心与砂轮中心的高度差，根据工件回转中心与砂轮中心的高度差进行编程并加工初始工件；将加工后的初始工件进行轮廓误差测量，并与工件加工要求对比，根据产生的轮廓误差调整程序后再加工，得到轮廓误差符合要求的初始工件，并记录初始工件的测后磨削的加工程序和工件回转中心与砂轮中心的高度差；

C、在后续工件加工前，将工件转盘1与砂轮架4的相对位置调整到测量位置，长度测头2能准确反应出此时工件回转中心与砂轮中心的高度差与初始工件加工前的工件回转中心与砂轮中心的高度差的变化值；

D、当高度差出现变化时，将该变化值输入计算机结合初始工件的测后磨削的加工程序重新修正加工程序，用修正后的加工程序加工后续工件，即获得高精度的非圆轮廓。